Evaluando los beneficios y costos de la defensa antiherbívora del cianuro de hidrógeno en
Autores: Emad Fadoul, Hind; Albano, Lucas J.; Bergman, Matthew E.; Phillips, Michael A.; Johnson, Marc T. J.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Evaluando los beneficios y costos de la defensa antiherbívora del cianuro de hidrógeno en
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Evolución
Defensas de las plantas
Herbívoros
Beneficios
Costos
Temperatura
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 10
Citaciones: Sin citaciones
Entender la evolución de las defensas de las plantas contra los herbívoros requiere identificar los beneficios y costos de la defensa. Aquí, probamos la hipótesis de que los beneficios y costos de la defensa de cianuro de hidrógeno (HCN) contra la herbivoría en el trébol blanco son dependientes de la temperatura. Primero, probamos cómo la temperatura afectaba la producción de HCN in vitro, y luego examinamos cómo la temperatura influía en la eficacia de la defensa de HCN contra un herbívoro babosa generalista utilizando ensayos de alimentación sin elección y con elección. Para entender cómo la temperatura afectaba los costos de la defensa, las plantas fueron expuestas a temperaturas de congelación, y se cuantificaron la producción de HCN, la actividad fotosintética y la concentración de ATP. La producción de HCN aumentó linealmente de 5 grados C a 50 grados C, y las plantas cianogénicas experimentaron una reducción de la herbivoría en comparación con las plantas acianogénicas solo a temperaturas más cálidas cuando fueron alimentadas por babosas jóvenes. Las temperaturas de congelación indujeron la cianogénesis y disminuyeron la fluorescencia de clorofila. Las plantas cianogénicas experimentaron niveles de ATP más bajos que las plantas acianogénicas debido a la congelación. Nuestro estudio proporciona evidencia de que los beneficios de la defensa de HCN contra los herbívoros son dependientes de la temperatura, y la congelación puede inhibir la producción de ATP en plantas cianogénicas, pero el rendimiento fisiológico de todas las plantas se recuperó rápidamente después de una congelación a corto plazo. Estos resultados contribuyen a entender cómo los entornos variables alteran los beneficios y costos de la defensa en un sistema modelo para el estudio de las defensas químicas de las plantas contra los herbívoros.
Descripción
Entender la evolución de las defensas de las plantas contra los herbívoros requiere identificar los beneficios y costos de la defensa. Aquí, probamos la hipótesis de que los beneficios y costos de la defensa de cianuro de hidrógeno (HCN) contra la herbivoría en el trébol blanco son dependientes de la temperatura. Primero, probamos cómo la temperatura afectaba la producción de HCN in vitro, y luego examinamos cómo la temperatura influía en la eficacia de la defensa de HCN contra un herbívoro babosa generalista utilizando ensayos de alimentación sin elección y con elección. Para entender cómo la temperatura afectaba los costos de la defensa, las plantas fueron expuestas a temperaturas de congelación, y se cuantificaron la producción de HCN, la actividad fotosintética y la concentración de ATP. La producción de HCN aumentó linealmente de 5 grados C a 50 grados C, y las plantas cianogénicas experimentaron una reducción de la herbivoría en comparación con las plantas acianogénicas solo a temperaturas más cálidas cuando fueron alimentadas por babosas jóvenes. Las temperaturas de congelación indujeron la cianogénesis y disminuyeron la fluorescencia de clorofila. Las plantas cianogénicas experimentaron niveles de ATP más bajos que las plantas acianogénicas debido a la congelación. Nuestro estudio proporciona evidencia de que los beneficios de la defensa de HCN contra los herbívoros son dependientes de la temperatura, y la congelación puede inhibir la producción de ATP en plantas cianogénicas, pero el rendimiento fisiológico de todas las plantas se recuperó rápidamente después de una congelación a corto plazo. Estos resultados contribuyen a entender cómo los entornos variables alteran los beneficios y costos de la defensa en un sistema modelo para el estudio de las defensas químicas de las plantas contra los herbívoros.